| 摘要：本文从人工体能角度，结合承载力计算，参考国家标准进行最适宜人力搬运的重量进行产品设计，从人体学角度提出最适应单人操作的光伏组件产品板型设计，提升组件施工安装的效率的同时，降低因多人搬运对组件造成的损坏。 关键词： 人力搬运能力；转化效率；法曲率； 目前光伏组件的尺寸多以转化效率、可靠性与成本因素决定。如业内常用的多晶6寸60片组件及72片组件，其组件转化效率已达16%。越来越多的人开始单一的关注上述因素，而忽视了另一个影响光伏组件使用的问题，组件的重量。科技以人为本，产品的设计、生产应适应人类的需求，本文将就转化效率、可靠性与人力搬运能力展开，浅谈事宜人力搬运的光伏组件研究。 一、转化效率影响 因工艺间隙与电气间隙原因，组件转化效率与单板组件内的电池片数量成正比关系：[5] L=156*n1+（n1-1）a1+2b+x（c+d）+e ① L——组件长，n1——单串电池片数量，a1——电池片间隙，b——长度电气间隙（各厂家不同），x——导体引线结构数量，c——导体宽度，d——导体间距，e——组件边框装配差 W=156*n2+（n2-1）a2+2f+e ② W——组件宽，n2——电池片串数量，a2——电池片串间间隙，f——宽度电气间隙（各厂家不同）； η=P/（L*W） ③ P——组件标称功率 P=kn1n2 k——CTM系数 在选用现有固定逆变器时，式①中（n1-1）a1+2b+x（c+d）+e及式②中（n2-1）a2+2f+e通常为定值，此处分别记为i，j 则式③可记为： η=kn1n2/(156n1n2+156jn1+156n2i+ij) 组件的转化效率众多因素相关，影响效率最大的为n1、n2。 注：因a1、a2不同导致的功率系数不同不在本文讨论范围内。 生产商为提升组件的转化效率，将组件产品设计为60片及72片，组件重量在25Kg左右，单人搬运极易疲劳，且在搬运过程中易造成隐裂等影响组件实际发电工的损坏，使终端客户的收益降低。 二、可靠性影响 光伏组件产品和其他产品一样需要可靠的材料提供强度，应对生命周期里各环境中达到用户满意。如：潮湿、风载、雪载等。组件面积越大，其受力变形也越大。平面受力变形如图1。  各种材料提供不同的强度，如玻璃提供整体强度，铝合金提供边缘强度。其目的都是保护内部的发电单元。相同厚度的材料，其面积越大，相同应力下的变形量也会增加，越容易破坏。 法曲率[1]Kn=Kn（u0，v0,du,dv）:=K(0)cosθ=K(0) β(0)n（u0，v0） =L(u0，v0)(du/ds)2+2M(u0，v0)(du/ds)(dv/ds)+N(u0，v0)(dv/ds)2 当外力衡定时，组件面积越大其变形量越大，当变形达到临界值时，组件破坏。相同的材质可能因材料配比等原因导致临界值不同。更加详细的考量不同材质配合下的受力情况叫复杂，不在本文涉及范围内。而通过增加材料厚度等方面提高其强度则势必会大量增加成本，从而不能实现。目前行业常用的60片及72片电池片组件通常能够满足5400Pa需求。 |
